密码算法
密码算法分类
密码算法分类
密码算法是指用于保护信息安全的数学算法。
根据其实现的方式和特点，密码算法可分为以下几类：
1. 对称密码算法：也称为私钥密码算法。
加密和解密使用相同的密钥，在加密和解密过程中，密钥必须保密。
典型的对称密码算法有DES、AES、IDEA等。
2. 非对称密码算法：也称为公钥密码算法。
加密和解密使用不同的密钥，其中一个密钥被公开，称为公钥；另一个密钥被保密，称为私钥。
典型的非对称密码算法有RSA、DSA、ECC等。
3. 哈希函数：也称为散列函数。
将任意长度的消息压缩成固定长度的摘要，不可逆地保护消息的完整性。
典型的哈希函数有SHA-1、SHA-2、MD5等。
4. 消息认证码：也称为MAC。
使用对称密钥，将消息和密钥一起计算出一个认证码，以验证消息的完整性和真实性。
典型的MAC算法有HMAC、CMAC等。
5. 数字签名：用于验证消息的来源和完整性。
数字签名是一种非对称密码算法，使用私钥对消息进行签名，并使用公钥对签名进行验证。
典型的数字签名算法有DSA、RSA等。
以上是密码算法的主要分类，不同的算法类型具有不同的优缺点和适用范围，选择合适的算法是保护信息安全的关键。
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密码算法国际标准
密码算法国际标准
以下是一些常见的密码算法国际标准：
1. 对称密码算法：
* 数据加密标准（DES）：ISO/IEC 18033-3标准，ITU-T X.1035标准。
* 高级数据加密标准（AES）：ISO/IEC 18033-3和ISO/IEC 19772标准，ITU-T X.1035和ITU-T X.1036标准。
* 国际数据加密算法（IDEA）：ISO/IEC 18033-3和ISO/IEC 9797-1标准。
2. 非对称密码算法：
* RSA密码算法：RSA密码算法是美国麻省理工学院的Rivest、Shamir和Adleman这3位学者于1978年提出的。
RSA密码算法方案是唯一被广泛接受并实现的通用公开密码算法，它能够抵抗目前为止已知的绝大多数密码攻击，已经成为公钥密码的国际标准。
它是第一个既能用于数据加密，又能通用数字签名的公开密钥密码算法。
在Internet中，电子邮件收、发的加密和数字签名软件PGP就采用了RSA密码算法。
典型密码算法
14
m1 m2…………m64
初始置换
Round1
K1
迭 代
： ： ：
16
圈
Round16
K16
逆初始置换
C1 C2……C64
DES加密框图
15
二 圈函数
DES算法的第 i(i=1,2, … ,15) 圈加密结构图
圈变换的数学描述如下: Li-1 (32位) Ri-1 (32位)
Li=Ri-1
F
Ri=Li-1 F(Ri-1, Ki)
8
5、典型的密码算法
序列密码：RC4、A5、E0； 分组密码：AES、DES、IDEA； 公钥密码：RSA、ECC； HASH函数：MD5、SHA-1；
9
DES分组密码算法
(Data Encipher Standard)
DES算法概述 圈函数 密钥生成算法
10
一、DES算法概述
DES算法是迭代型分组密码算法。 基本参数:
3 0 1 10 13 00 06 09 08 07 0 4 15 14 0 3 11 05 0 2 12
0 0 7 13 14 03 00 06 0 9 10 01 02 08 0 5 11 12 0 4 15
S4
1 2
13 0 8 11 05 0 6 15 00 03 04 07 0 2 12 0 1 10 14 09 10 06 09 0 0 12 11 0 7 13 15 01 0 3 14 05 02 08 04
b6
b1 b 2 b 3 b 4 b5 b6
行:b1 b6 =112=3
1100112
列:b2b3b4b5=10012=9
即: S6 (1100112)=11102
dss密码算法
DSS（Digital Signature Standard）密码算法是一种公钥加密算法，基于有限域上的离散对数问题。
它包括以下几个参数：
1.p：一个大素数，满足2^(L-1) < p < 2^L，其中512 <= L <= 1024且为
64的倍数。
2.q：p - 1的160位素因子。
3.g：g = h^((p-1)/q) mod p，其中h满足h < p - 1，h^((p-1)/q) mod p >
1。
4.x：x < q，x为私钥。
5.y：y = g^x mod p，(p, q, g, y)为公钥。
6.H(x)：One-Way Hash函数。
7.DSS中选用SHA（Secure Hash Algorithm）。
DSS算法的安全性关键在于参数q的选择。
在某些情况下，q可能比前两种算法中的n 值略小，但应远大于单独的p和q。
此外，DSS算法可以共享参数，因为它可以对k有不同选择，所以p、q、g参数共享时至今尚未发现用户之间可以互相伤害的途径。
然而，DSS算法签名速度较慢，验证时需进行2次mod p的指数运算，因此验证速度较慢。
常见的密码算法
常见的密码算法密码算法是用于对密码进行加密和存储的数学函数或算法。
以下是一些常见的密码算法：1. MD5 (Message Digest Algorithm 5): MD5是一种常见的哈希函数，用于生成128位（16字节）的哈希值。
然而，由于其容易受到碰撞攻击和其他弱点，MD5已经不再被推荐用于密码存储。
2. SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1): SHA-1是一个生成160位（20字节）哈希值的算法。
与MD5一样，由于其存在碰撞漏洞，SHA-1也被认为不再安全，尤其是用于密码存储。
3. SHA-256, SHA-384, SHA-512: 这些是SHA-2系列的变体，分别生成256位、384位和512位的哈希值。
SHA-2系列目前是安全的，并广泛用于密码学和安全领域。
4. BCrypt: BCrypt是一个用于密码哈希和散列的算法，专门设计用于密码存储。
它使用一个随机盐（salt）来增加破解难度，并具有适度的计算成本，以防止暴力破解。
5. Scrypt: Scrypt是一种基于密码学的键导出函数（Key Derivation Function，KDF），旨在对抗大规模硬件攻击。
它通常用于生成加密密钥和密码哈希。
6. Argon2: Argon2是一种密码哈希函数，被选择为密码存储的推荐算法。
它是获得PHC （Password Hashing Competition）竞赛的胜利者，并具有防范多种攻击的特性。
7. PBKDF2 (Password-Based Key Derivation Function 2): PBKDF2是一种基于密码学的函数，通常用于从密码生成密钥。
它使用可调参数，包括迭代次数和盐，以提高密码推导的安全性。
在选择密码算法时，安全性是最重要的考虑因素。
较新的算法通常更安全，因为它们能够抵御更先进的攻击。
此外，适当的密码策略和实施密码学最佳实践同样至关重要。
密码基础算法知识点总结
密码基础算法知识点总结密码学是计算机科学的一个分支，主要研究数据的保护和安全性。
密码算法是密码学的一个重要组成部分，它用于数据加密和解密。
在信息安全领域中，密码算法被广泛应用于保护通信数据、网络数据、存储数据等方面。
密码算法的安全性直接影响着信息的保密性和完整性，并且也是信息安全的一个重要基础。
密码算法知识点总结如下：1. 对称加密算法对称加密算法也称为私钥加密算法，它使用一个密钥进行加密和解密过程。
常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。
对称加密算法的优点是加密和解密速度快，但密钥管理较为复杂，安全性较低。
2. DES算法DES算法是一种对称加密算法，采用56位密钥，有8位校验位，所以实际上是64位。
DES算法的加密过程主要包括初始置换、16轮迭代加密、逆初始置换三个步骤，解密过程与加密过程相反。
3. 3DES算法3DES算法是对DES算法的加强，它采用了三个相同或不同的密钥，对数据进行三次加密和解密。
3DES算法的安全性比DES算法更高。
4. AES算法AES算法是一种高级加密标准，采用对称加密算法，它的密钥长度支持128位、192位和256位。
AES算法的特点是安全性高、速度快。
5. 非对称加密算法非对称加密算法也称为公钥加密算法，它使用一对密钥进行加密和解密，其中一个为公钥，另一个为私钥。
常见的非对称加密算法有RSA、ElGamal、ECC等。
非对称加密算法的优点是密钥管理简单，安全性高，但加密和解密速度较慢。
6. RSA算法RSA算法是一种非对称加密算法，基于大数分解的数学难题。
RSA算法的安全性依赖于大数分解的困难性，目前还未有有效的算法可以快速有效地分解大数。
7. 数字签名数字签名是一种用于验证文件或数据完整性和来源的技术，它使用私钥对文件或数据进行签名，然后使用公钥对签名进行验证。
数字签名主要用于保护文件的完整性和防止抵赖。
8. 消息摘要算法消息摘要算法也称为哈希算法，它将任意长度的消息或文件转换为固定长度的摘要值。
信息安全工程师综合知识大纲考点：常用密码算法
信息安全工程师综合知识大纲考点：常用密码算法【考点分析】：重点掌握，特别是RSA密码算法。
【考点内容】：一、DES密码算法DES（Data Encryption Standard）是一个分组加密算法，支持64比特的明文块加密，其密钥长度为56比特。
三重DES（Triple Data Encryption Algorithm，TDEA）TDEA 算法的工作机制是使用DES 对明文进行“加密一解密一加密”操作，即对DES 加密后的密文进行解密再加密，而解密则相反。
设Ek（）和Dk（）代表DES算法的加密和解密过程，K代表DES 算法使用的密钥，I代表明文输入，O代表密文输出，则：TDEA的加密操作过程如下∶TDEA的解密操作过程如下∶二、IDEA密码算法IDEA （International Data Encryption Algorithm）是国际数据加密算法的简单记，是一个分组加密算法，其明文和密文分组都是64比特，密钥长度为128比特。
该算法的设计思想是“混合使用来自不同代数群中的运算”。
三、AES密码算法AES （Advanced Encryption Standard）算法：由美国国家标准技术研究所（NIST）发起征集，目的是确定一个非保密的、公开的、全球免费使用的分组密码算法，用于保护下一世纪政府的敏感信息。
密码系统支持至少128 比特长的分组；密码支持的密钥长度至少为128/192和256比特。
四、RSA密码算法RSA 算法是非对称算法，在RSA加密算法中，公钥和私钥都可以用于加密消息，用于加密消息的密钥与用于解密消息的密钥相反。
RSA算法提供了一种保护网络通信和数据存储的机密性、完整性、真实性和不可否认性的方法。
目前，SSH、OpenPGP、S/MIME和SSL/TLS都依赖于RSA进行加密和数字签名的功能。
RSA算法在浏览器中使用，能够在不可信任的互联网中建立安全连接。
RSA 签名验证时网络连接系统中最常见的执行操作之一。
大学密码算法实验报告
一、实验目的1. 理解密码学的基本概念和原理；2. 掌握常用密码算法的原理和实现方法；3. 通过实验加深对密码算法的理解和应用。
二、实验内容本次实验主要涉及以下密码算法：1. 移位密码；2. 维吉尼亚密码；3. 仿射密码；4. 单表代替密码；5. 周期置换密码。
三、实验原理1. 移位密码：将明文中的每个字母按照密钥所指定的位数进行左右移位，得到密文。
解密时，将密文中的每个字母按照密钥所指定的位数进行相反方向的移位，恢复明文。
2. 维吉尼亚密码：将明文中的每个字母按照密钥所指定的字母序列进行移位，得到密文。
解密时，将密文中的每个字母按照密钥所指定的字母序列进行相反方向的移位，恢复明文。
3. 仿射密码：将明文中的每个字母通过一个线性方程进行加密，得到密文。
解密时，将密文中的每个字母通过逆线性方程进行解密，恢复明文。
4. 单表代替密码：将明文中的每个字母按照一个固定的代替表进行替换，得到密文。
解密时，根据代替表进行反向查找，恢复明文。
5. 周期置换密码：将明文中的每个字母按照一个固定的周期进行置换，得到密文。
解密时，根据周期进行反向置换，恢复明文。
四、实验步骤1. 实验一：移位密码（1）选择密钥，如密钥为3，表示每个字母左移3位；（2）编写加密函数，将明文中的每个字母按照密钥进行移位，得到密文；（3）编写解密函数，将密文中的每个字母按照密钥进行相反方向的移位，恢复明文；（4）进行加密和解密操作，验证算法的正确性。
2. 实验二：维吉尼亚密码（1）选择密钥，如密钥为“KEY”，表示每个字母按照密钥中的字母序列进行移位；（2）编写加密函数，将明文中的每个字母按照密钥进行移位，得到密文；（3）编写解密函数，将密文中的每个字母按照密钥进行相反方向的移位，恢复明文；（4）进行加密和解密操作，验证算法的正确性。
3. 实验三：仿射密码（1）选择密钥，如密钥为(a, b)，表示加密方程为(Ci = (ai pi + b) mod 26)；（2）编写加密函数，将明文中的每个字母按照加密方程进行加密，得到密文；（3）编写解密函数，将密文中的每个字母按照逆加密方程进行解密，恢复明文；（4）进行加密和解密操作，验证算法的正确性。
计算机安全常见的密码学算法与破解方法
计算机安全常见的密码学算法与破解方法密码学算法是信息安全领域中的重要基础，它们被广泛应用于保护数据的机密性、完整性和可用性。
本文将就常见的密码学算法及其破解方法进行深入介绍。
一、对称加密算法对称加密算法主要特点是加解密使用同一个密钥，且加密解密速度较快。
常见的对称加密算法包括DES、AES和RC4等。
1. DES算法DES（Data Encryption Standard）是一种经典的对称加密算法，密钥长度为56位。
然而，由于DES密钥长度较短，已经容易被暴力破解。
采用现代计算能力，可以通过穷举法破解DES加密。
2. AES算法AES（Advanced Encryption Standard）是一种高级的对称加密算法，用于替代DES。
AES支持128位、192位和256位密钥长度，安全性较高，难以被暴力破解。
目前尚未发现有效的破解AES算法的方法。
3. RC4算法RC4是一种流密码算法，常用于无线网络等领域。
RC4算法具有简单高效的特点，但在一些特定情况下，如密钥重用等，可能会导致安全性问题。
由于其算法的弱点被发现，RC4算法已经不再被广泛使用。
二、非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥：公钥与私钥。
加密使用公钥，解密使用私钥。
RSA和ECC是常见的非对称加密算法。
1. RSA算法RSA算法基于大整数的因子分解难题，所以安全性取决于因数分解问题的难度。
目前最常用的RSA密钥长度为2048位或更长，破解RSA算法的最佳方法是通过对大整数进行因子分解。
由于目前因子分解仍然是一个计算量巨大的问题，RSA算法仍然被广泛应用。
2. ECC算法ECC（Elliptic Curve Cryptography）算法基于椭圆曲线离散对数问题，它提供了与RSA相当的安全性，但使用更短的密钥长度。
因此，ECC算法在资源受限的设备上具有较大优势。
目前为止，ECC算法尚未被有效攻破。
三、哈希函数与消息认证代码算法哈希函数与消息认证代码（MAC）算法是密码学中常用的保证数据完整性的方法。
密码算法 密码安全协议
密码算法与密码安全协议
甲方（提供方）：
名称：__________
地址：__________
联系电话：__________
乙方（使用方）：
名称：__________
地址：__________
联系电话：__________
为确保数据传输的安全性，甲乙双方经协商一致，制定以下密码算法与密码安全协议：
一、密码算法
1. 使用AES加密算法。
2. 密钥长度为256位。
3. 加密模式为CBC。
二、密钥管理
1. 密钥定期更换。
2. 密钥存储在安全环境中。
3. 密钥传输使用安全通道。
三、认证机制
1. 使用数字签名验证身份。
2. 采用SHA-256哈希算法生成摘要。
3. 签名使用RSA算法。
四、数据传输
1. 所有数据传输加密。
2. 使用TLS协议保护通信。
3. 防止中间人攻击。
五、安全审计
1. 定期进行安全审计。
2. 记录所有安全事件。
3. 及时修复安全漏洞。
六、其他事项
1. 协议一式两份，双方各执一份。
2. 未尽事宜，协商解决。
协商不成，提交甲方所在地法院裁决。
七、生效条件
本协议自双方签字之日起生效。
甲方（签字）：_______________ 日期：____年__月__日乙方（签字）：_______________ 日期：____年__月__日。
区块链密码算法
区块链中常见的密码算法包括椭圆曲线算法、SHA-256哈希算法、对称加密算法等。
1. 椭圆曲线算法：比特币使用了基于secp256k1椭圆曲线数学的公钥密码学算法，实现了数字签名，保证了交易是由拥有对应私钥的人所发出的。
2. SHA-256哈希算法：这是一个安全散列算法，可以将任意长度的“字节串”映射为一个长度固定的大整数。
3. 对称加密算法：AES是一个对称分组密码算法，旨在取代DES成为广泛使用的标准，最终成为美国新的数据加密标准而被广泛应用在各个领域。
此外，还有一些编码算法用于提高可读性，如Base58编码。
以上算法在区块链中都有重要应用，以确保数据的安全性和准确性。
c语言 密码算法
C语言可以用来实现各种密码算法，包括对称密码算法、非对称密码算法和哈希算法等。
下面分别简单介绍如何使用C语言实现这些算法：1. 对称密码算法对称密码算法是指加密和解密使用同一个密钥的密码算法。
最常用的对称密码算法是DES（Data Encryption Standard）算法。
下面是使用C语言实现DES算法的简单示例代码：```c#include <stdio.h>#include <string.h>#include <openssl/des.h>int main() {// 设置密钥DES_cblock key = {0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xab, 0xcd, 0xef};// 加密数据char plaintext[] = "Hello, world!";DES_key_schedule schedule;DES_set_key(&key, &schedule);char ciphertext[strlen(plaintext)];DES_ecb_encrypt((unsigned char*)plaintext, (unsigned char*)ciphertext, &schedule, DES_ENCRYPT);// 输出加密结果printf("Ciphertext: ");for (int i = 0; i < strlen(ciphertext); i++) {printf("%02x", (unsigned char)ciphertext[i]);}printf("\n");// 解密数据char decryptedtext[strlen(ciphertext)];DES_set_key(&key, &schedule);DES_ecb_encrypt((unsigned char*)ciphertext, (unsigned char*)decryptedtext, &schedule, DES_DECRYPT);// 输出解密结果printf("Decrypted text: %s\n", decryptedtext);return 0;}```在这个示例中，我们使用了OpenSSL库中的DES函数来实现DES算法。
目前典型密码算法
目前典型密码算法
目前典型的密码算法有：
1. DES：数据加密标准，是一种对称密钥密码算法，密钥长度为56位，加密效率较高，在金融、政府等领域得到广泛应用。
2. AES：高级加密标准，也是一种对称密钥密码算法，密钥长度可选128位、192位、256位，被认为是目前最安全的加密算法之一，被广泛应用于互联网、金融等领域。
3. RSA：一种非对称密钥密码算法，由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）在1977年共同提出。
RSA算法利用公钥加密、私钥解密的方式来保护信息安全，在数字签名、电子商务等领域得到广泛应用。
4. MD5：消息摘要算法，主要用于确保信息传输完整性和一致性，常用于密码存储。
MD5算法虽然在信息摘要方面表现出色，但由于其存在多个漏洞，已经被广泛认为不够安全，不建议使用。
5. SHA：安全哈希算法（Secure Hash Algorithm），与MD5类似，常用于确保信息传输完整性和一致性，算法强度更高，目前主流的SHA算法有SHA-1、SHA-2、SHA-3等。
密码学算法的介绍和使用技巧
密码学算法的介绍和使用技巧密码学算法是保护数据安全和隐私的重要工具，它们通过对信息进行加密和解密来防止未经授权的访问和篡改。
本文将介绍一些常见的密码学算法，以及使用这些算法保护数据的一些技巧。
1. 对称加密算法对称加密算法是一种使用相同的密钥进行加密和解密的算法。
常见的对称加密算法有DES（数据加密标准）、AES（高级加密标准）等。
这些算法具有加密速度快、计算量小等优点，适用于对大量数据进行加密和解密。
使用对称加密算法的关键在于安全地管理密钥。
保护密钥的方法包括限制密钥的访问权限、定期更换密钥、使用强密码学系统来保护密钥等。
2. 非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥，分别是公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
常见的非对称加密算法有RSA（Rivest-Shamir-Adleman）、ECC（椭圆曲线密码）等。
非对称加密算法具有较高的安全性，但加密和解密速度较慢。
通常使用非对称加密算法来交换对称加密算法的密钥，以确保密钥的安全传输。
3. 哈希函数哈希函数是一种将任意长度的数据映射为固定长度散列值的算法。
常见的哈希函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。
哈希函数主要用于验证数据的完整性和一致性。
在使用哈希函数时，需要注意选择强度较高的算法，并确保散列值的唯一性。
此外，为了防止哈希碰撞（即不同的输入数据产生相同的散列值），可以使用“盐”（salt）对数据进行附加。
4. 数字签名数字签名是一种使用公钥和私钥来验证数据真实性和完整性的技术。
首先，使用私钥对数据进行加密生成数字签名，然后使用公钥对签名进行解密验证。
数字签名可以防止数据被篡改，确保数据的来源可信。
在使用数字签名时，要确保私钥的安全，并定期更换密钥，以减少潜在的风险。
5. 密码学安全性的衡量标准在评估密码学算法的安全性时，常见的标准有密钥长度、算法的复杂性、抵抗攻击的强度等。
密钥长度越大，破解的难度就越大。
算法的复杂性越高，则破解的难度也越大。
密码生成算法
密码生成算法
密码生成算法有很多种，以下是一种简单的密码生成算法：
1. 首先，确定密码的要求，例如密码长度、包含的字符类型等。
2. 定义一个字符集合，根据密码要求来确定包含哪些字符。
字符集合可以包括大写字母、小写字母、数字和特殊字符等。
3. 生成一个随机数，用来确定密码中每个字符的索引位置。
4. 根据随机数，从字符集合中取出相应索引位置的字符，并将其添加到密码结果中。
5. 重复步骤3和4，直到密码长度达到要求为止。
6. 返回生成的密码。
需要注意的是，密码生成算法应该保证生成的密码尽可能随机，并且遵循密码安全的原则，例如避免使用容易猜测的密码、密码长度不宜过短等。
实际应用中，还可以根据具体场景和安全需求加入更多的密码生成规则。
哈希密码算法
哈希密码算法密码安全一直是互联网世界中的重要问题之一。
为了保护用户的隐私和数据安全，密码存储和传输必须经过一定的加密和解密过程。
哈希密码算法是一种常见的密码加密算法，它通过将密码转化为一串固定长度的数字，从而保证密码的安全性。
本文将介绍哈希密码算法的基本原理和常见应用。
一、基本原理1.1 哈希函数在介绍哈希密码算法之前，我们先来了解一下哈希函数的概念。
哈希函数是一种将输入映射为固定长度输出的函数，它具有以下特点：（1）对于相同的输入，哈希函数总是能产生相同的输出；（2）对于不同的输入，哈希函数产生不同的输出；（3）对于输入的微小改变，哈希函数的输出也会发生巨大改变。
常见的哈希函数有MD5、SHA1、SHA256等。
1.2 哈希密码算法使用哈希函数对密码进行加密。
它的基本原理如下：（1）将用户输入的密码经过哈希函数计算得到一个固定长度的哈希值；（2）将哈希值保存在用户数据库中；（3）当用户登录时，系统根据用户输入的密码经过同样的哈希函数计算得到哈希值，并与数据库中存储的哈希值进行比对。
由于哈希函数具有不可逆的特点，即从哈希值无法还原出原始密码，即使数据库被攻击者获取，也无法得知真实的用户密码。
这样一来，即使攻击者获取到了哈希值，也无法直接获得用户的密码。
二、常见应用2.1 用户密码存储哈希密码算法广泛应用于用户密码存储过程中。
当用户注册账号时，系统将用户输入的密码进行哈希计算，并将哈希值存储在数据库中。
当用户登录时，系统将用户输入的密码经过同样的哈希函数计算得到哈希值，并与数据库中存储的哈希值进行比对。
如果哈希值匹配，系统就认为用户输入的密码是正确的。
利用哈希密码算法存储用户密码，即使数据库被攻击者获取，也不会泄露用户的真实密码。
这样可以保护用户的隐私信息，提高密码的安全性。
2.2 文件完整性校验哈希密码算法还可以用于文件完整性校验。
在下载文件时，服务器通常会提供文件的哈希值。
用户可以下载文件后，使用相同的哈希函数计算文件的哈希值，并与服务器提供的哈希值进行比对。
密码学的相关算法
密码学的相关算法密码学是研究和设计密码系统的学科，包括了密码算法、密钥管理、密码协议等内容。
下面是几种常见的密码学算法：1. 对称加密算法：- DES（Data Encryption Standard）：是一种对称加密算法，使用56位密钥，已经被AES取代。
- AES（Advanced Encryption Standard）：是一种对称加密算法，使用128、192或256位密钥，广泛应用于保护数据的机密性。
- 3DES（Triple Data Encryption Standard）：是DES的一个变种，使用3个56位密钥，提供更高的安全性。
2. 非对称加密算法：- RSA：是一种非对称加密算法，使用公钥和私钥进行加密和解密，广泛用于数字签名、密钥交换等领域。
- ECC（Elliptic Curve Cryptography）：是使用椭圆曲线上的点来进行加密和解密的非对称加密算法，相比RSA，具有更短的密钥长度和更高的安全性。
3. 哈希函数：- MD5（Message Digest Algorithm 5）：产生128位哈希值，但在安全性上已经被SHA-1所取代。
- SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）：产生160位哈希值，已经被证实存在安全性问题，逐渐被更安全的SHA-2算法所取代。
- SHA-2（Secure Hash Algorithm 2）：包括SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512等变种。
4. 密钥交换协议：- Diffie-Hellman：一种密钥交换协议，允许双方在不事先共享密钥的情况下建立共享秘密。
- RSA加密：利用RSA算法中的公钥进行加密，然后使用私钥进行解密，实现密钥交换。
5. 数字签名算法：- RSA数字签名：利用RSA算法中的私钥进行签名，然后使用公钥进行验证签名的真实性。
这只是密码学算法中的一小部分，还有很多其他的常见算法和协议，如椭圆曲线密钥交换、ElGamal加密、Blowfish加密等等。
中国商用密码算法
中国商用密码算法中国商用密码算法是指中国国内使用和推广的一系列密码算法，用于保护商业和领导机构的信息安全。
随着中国在经济和科技领域的快速发展，对信息安全的需求也越来越高。
为了满足这一需求，中国开发了一系列商用密码算法，并在各个领域推广使用，以确保中国企业和领导的信息安全。
商用密码算法通常包括对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法是指加密和解密使用同一个密钥的算法，因此需要确保密钥的安全性。
常见的中国商用对称加密算法有SM1和SM4。
SM1是中国自主研发的对称加密算法，其算法结构类似于AES算法，具有高强度和高性能的优势。
SM1采用128位密钥长度和128位分组长度，保证了安全性和效率的平衡。
该算法已广泛应用在银行、电信、电力等行业，为中国的关键信息系统提供了重要的保障。
SM4是中国的分组密码标准，也是一种对称加密算法。
它采用128位密钥长度和128位分组长度，具有强大的安全性和高效的加密速度。
SM4算法在电子商务、金融支付、物联网等领域得到广泛应用，有效保护了中国企业和领导的敏感信息。
除了对称加密算法，非对称加密算法也是商用密码算法中的重要组成部分。
非对称加密算法使用一对密钥，分别是公钥和私钥。
公钥可以公开传输，而私钥则只有密钥持有者知道。
中国的商用非对称加密算法包括SM2和SM9。
SM2是中国自主开发的非对称密码算法，适用于数字签名、密钥交换和公钥加密等应用场景。
与传统的RSA算法相比，SM2在安全性和性能上都有所提升，成为中国国内广泛使用的商用非对称加密算法。
另一方面，SM9是中国特色的商用密码算法，被用于身份认证和密钥交换等领域。
SM9算法结合了非对称加密和身份认证的特点，具有高效、安全、灵活的特点。
它可以有效应对各种复杂的网络环境和安全需求，是中国国内商用密码算法的重要组成部分。
需要指出的是，中国商用密码算法的开发和推广不仅仅是为了保护商业和领导机构的信息安全，也是为了增强中国算法和密码学的研发实力。
密码强度算法
密码强度算法
密码强度算法是用于评估密码的安全程度的一种算法。
常见的密码强度算法通常会考虑以下几个因素：
1. 长度：密码的长度是判断密码强弱的一个重要因素，通常要求密码长度不低于一定的要求，如8位或更长。
2. 字符种类：密码中包含的字符种类越多，密码强度越高。
常见的字符种类包括大写字母、小写字母、数字和特殊字符。
3. 字典攻击：密码强度算法会检查密码是否包含常见的单词或短语，以避免容易被字典攻击破解。
4. 重复性：密码中是否包含有重复的字符、数字或连续的字符等，这些都可能降低密码强度。
5. 熵值：密码强度算法通常使用熵值来评估密码的随机性和复杂性，熵值越高，密码越难以破解。
基于以上因素，密码强度算法通常会对密码进行打分或给出一个强弱的判断，以提醒用户选择更安全的密码。
较强的密码强度算法还可以根据用户的输入实时给出密码强弱的提示，帮助用户选择更加安全的密码。
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ENCRYPTION （public key） C = M^E mod N
DECRYPTION （private key） M = C^D mod N
使用密钥解决上述问题。考虑算法及密钥强度。
现代密码学用密钥解决了这个问题，密钥用K表示。K可以是很多 数值里的任意值。密钥K的可能值的范围叫做密钥空间。加密和 解密运算都使用这个密钥（即运算都依赖于密钥，并用K作为下 标表示），这样，加/解密函数现在变成： EK（M）=C DK（C）=M 这些函数具有下面的特性： DK（EK（M））=M
算法和密钥
密码算法也叫密码，是用于加密和解密的数学函数。（通常情况 下，有两个相关的函数：一个用作加密，另一个用作解密）
如果算法的保密性是基于保持算法的秘密，这种算法称为受限制 的算法。受限制的密码算法不可能进行质量控制或标准化。每个 用户组织必须有他们自己的唯一算法。如果这个组织中没有好的 密码学家，那么他们就无法知道他们是否拥有安全的算法。
Beyond Excellence
密码算法
encipher (encrypt )
decipher (decrypt )
消息和加密
明文用M（消息）表示，它可能是比特流（文本文件、 位图、数字化的语音流或数字化的视频图像）。明文 可被传送或存储，无论在哪种情况，M指待加密的消 息。 密文用C表示，它也是二进制数据。加密函数E作用于 M得到密文C，用数学表示为： E（M）=C. 相反地，解密函数D作用于C产生M D（C）=M. 先加密后再解密消息，原始的明文将恢复出来，下面 的等式必须成立： D（E（M））=M
密钥 明文 加密 密文 解密
密钥
原始 明文
有些算法使用不同的加密密钥和解密密钥，也就是说 加密密钥K1与相应的解密密钥K2不同(非对称算法)， 在这种情况下： EK1（M）=C DK2（C）=M DK2 （EK1（M））=M
加密 密钥 明文 密文 解密 密钥 原始 明文
加密
解密
最好的算法是那些已经公开的，并经过世界上 最好的密码分析家们多年的攻击，但还是不能 破译的算法
明文
加密
密文
解密
原始明文
鉴别、完整性和抗抵赖
除了提供机密性外，密码学通常有其它的作用： －鉴别 消息的接收者应该能够确认消息的来源；入侵者不可能伪装成他 人。 －完整性 消息的接收者应该能够验证在传送过程中消息没有被修改；入侵 者不可能用假消息代替合法消息。 －抗抵赖 发送者事后不可能虚假地否认他发送的消息。
对称算法与非对称算法比较
“我们的五年计划是 ...” “Py75c%bn&*)9|fDe^b DFaq#xzjFr@g5vMd’r kgMs” 密文 “我们的五年计划是 ...”
B先生
加密 Encryption B使用密钥 进行加密
A先 生
解密 Decryption
Interne t
密钥
A使用密钥 进行解密
消息保密（公钥算法） 防篡改（私钥算法） 防抵赖（私钥算法）
RSA的密钥选择原理： 选择两个足够大的素数p和q，且令 n=p*q，实用中n为 512位或1024位的数。 计算欧拉函数 (n)=(p-1)*(q-1)。 任选一与(n)互素的整数e作为公开的加密密钥。 解密密钥d则应满足d*e = 1 mod (n)，即d*e=k(p1)(q-1)+1。 整数k是(p-1)和(q-1)的最大公约数。 (e,n)和(d,n)分别是加密密钥和解密密钥，d也是要保密 的。
A和B使用同 一把密钥
密钥
B先生
“Py75c%bn&*)9|fDe^b DFaq#xzjFr@g5vMd’r kgMs” 密文
密钥
加密 Encryption
B使用对方的 公钥对会话密 钥进行加密
A的公 钥
公钥
Internet
解密 Decryption A使用自己的 私钥进行解密 得到会话密钥
私钥
密钥
A先生
A和B使用不 同的密钥
A的私 钥
RSA
1977年，M.I.T.的三位科学家提出RSA算法。
基于数论的大整数素数因子分解的困难上，属于分组密码体制。
RSA公钥系统受到了重视，并有以该算法为基础的国际标准。基 于此算法的PKI体系在国内外获得广泛的应用。
主要缺点是产生密钥受到素数产生技术的限制；密钥分组长度较 长，运算速码
3DES DES是一个分组算法，以64bits为分组对数据 加密。64bits明文从算法的一端输入，64bits的 密文从另一端输出。 对称算法。 MAC DES CBC
3DES CBC & ECB
密码分组链方式（CBC）的3DES算法。3DES（CBC） 用8比特一组的加密数据（密文）来代替8比特一组的 未加密数据（明文）。一个随机的、8比特的初始化向 量（IV）被用来加密第一个明文分组，以保证即使在 明文信息开头相同时也能保证加密信息的随机性。 ECB模式无初始向量（IV），算法与CBC相同 尾组不足8bytes，先补0x80，如仍不足补0x00
MAC
使用DES CBC模式
初始向量 8bytes 0x00 明文尾组不足8字节，填充0x20 取迭代加密结果左4bytes作MAC
密钥分散
3DES ECB
主密钥：km(16bytes)； 分散因子：X (8bytes，不足补0x20) 分散后子密钥kc，kcl：kc左半部分；kcr：kc右半部分 kcl=3DES (km, X) kcr=3DES (km, not X) kc=kcl||kcr